studiul de fiabilitate

Ing. Ursu Georgiana –Mihaela

Studiul de fiabilitate al utilajului automat de debitat

bagheta TC-292

Coordonator

Dr. Ing. Brătucu Gheorghe

Braşov

2015

1

UNIVERSITATEA TRANSILVANIA DIN BRASOV

FACULTATEA DE ALIMENTATIE SI TURISM

SPECIALIZAREA EBAA

Tema proiectului

Să se întocmească studiul de fiabilitate pe o perioadă de 2000

ore de funcţionare pentru utilajul de debitat bagheta TC-292 în

condiţiile specifice de lucru şi să se propună soluţii pentru

îmbunătăţirea indicatorilor de fiabilitate ai acestuia.

2

CUPRINS

Introducere...........................................................................5Capitolul I Prezentarea generala a utilajului automat de debitat bagheta

TC-292Descrierea tehnică şi caracteristici.................................................................................7

Termeni de garanţie...................................................................................................... 8

Instrucţiuni de transport................................................................................................8

Instrucţiuni de protecţie................................................................................................8

Funcţionarea utilajului..................................................................................................9

Operaţiunea de debitare................................................................................................9

Aparatul de măsurare....................................................................................................10

Controlul valvei cilindru...............................................................................................10

Regulator de presiune...................................................................................................11

Defecţiuni şi service......................................................................................................13

Ungerea cu ulei şi întreţinerea.......................................................................................14

Erori de debitare............................................................................................................15

Note utilizator................................................................................................................16

Piese de schimb..............................................................................................................17

Schema electrică..............................................................................................................19

Schema pneumatică.........................................................................................................20

Schiţe tehnice...................................................................................................................21

Capitolul II Studiul comportarii in exploatare a utilajului automat de

debitat bagheta TC292Stabilirea lotului de produse supuse testarii.............................................................................

Conceperea si completarea fiselor individuale de urmarire a utilajului automat de debitat

bagheta TC-292......................................................................................................................

Capitolul III Calculul si analiza indicatorilor de fiabilitateDeterminarea marimii intervalelor de studio......................................

Alegerea legii de repartitie utilizata si motivarea acestei legi...............................

Calculul indicatorilor de fiabilitate........................................................................

3

Reprezentarea grafica a indicatorilor de fiabilitate......................................................................

Capitolu IV Propuneri de imbunatatire a fiabilitatii utilajului de debitat

bagheta TC-292Intocmirea diagramelor Pareto pentru primele caderi si pentru toate caderile contestate

Analiza caderilor si propuneri de reducere a acestota..............................

Bibliografie.....................

4

ASPECTE GENERALE REFERITOARE LA FIABILITATE

Fiabilitatea a apărut ca efect al importanţei deosebite pe care au căpătat-o problemele siguranţei în funcţionare a echipamentelor industriale, dispozitivelor şi componentelor, constituind o tehnică de vârf indispensabilă inginerilor. Funcţionarea unui produs este limitată de apariţia unei abateri sau a unui defect. Din acest punct de vedere fiabilitatea poate fi privită şi ca o ştiinţă a defectărilor. Fiabilitatea reprezintă astfel aptitudinea unui produs de a funcţiona fără a se defecta. Matematic este posibil să se estimeze cu un anumit grad de certitudine comportarea unui produs în anumite condiţii de utilizare stabilite. Fiabilitatea este una din componentele de bază ale calităţii unui produs.

Noţiunea de fiabilitate este frecvent întâlnită în tot mai multe domenii. Ce semnificaţie are acest termen? Termenul de fiabilitate este un neologism provenit din limba franceză unde adjectivul “fiable” (arhaism descoperit şi pus în circulaţie de canadienii de origine franceză pentru a traduce termenul similar anglo-saxon) înseamnă “demn de încredere” sau “în care te poţi încrede” de la care a derivat substantivul fiabilitate. Literatura anglo-saxonă, care a introdus multe notaţii unanim acceptate, utilizează termenul "reliability” derivat din verbul “to rely” care înseamnă a conta pe sau a se încrede în cineva sau ceva. În limbile rusă (nadenjnosti) şi germană (Zuverlässigkeit) termenii au înţelesul de siguranţă. Fiabilitatea unui produs reprezintă deci acea însuşire care ne sugerează ideea de încredere şi siguranţă. De asemenea, în comparaţie cu un alt produs se poate utiliza expresia mai fiabil sau mai puţin fiabil.

Fiabilitatea este legată direct de noţiunea de calitate a unui produs. Dintr-un anumit punct de vedere calitatea poate fi considerată ca o însuşire “statică” de satisfacere a unor condiţii într-un anumit moment, în timp ce fiabilitatea este o calitate în timp sau o însuşire “dinamică”. Din acest punct de vedere fiabilitatea reprezintă o nouă dimensiune a calităţii, o componentă în timp a calităţii.

Fiabilitatea are un rol nou în tehnică, în conformitate cu standardele internaţionale: obligă proiectarea să înveţe să proiecteze în condiţiile noi ale specificării cantitative a fiabilităţii încă din faza de concepţie.

Fiabilitatea unui produs se hotărăşte încă din faza de proiectare, prin soluţia constructivă adoptată, iar fabricaţia nu face decât să o realizeze la nivelul conceput sau să o coboare prin abateri tehnologice sau derogări. La utilizare fiabilitatea se manifestă la nivelul conceput şi realizat sau sub acest nivel dacă instrucţiunile de exploatare nu sunt respectate şi condiţiile de utilizare diferă de cele cunoscute iniţial şi considerate de concepţie.

Creşterea fiabilităţii (“reliability growth”) reprezintă preocuparea permanentă de creştere a performanţelor.

Preocupările referitoare la fiabilitate au ca efect şi eliminarea cauzelor de defectare sistematică şi reducerea probabilităţii de apariţie a altor defecte conducând astfel la “ameliorarea fiabilităţii” (“reliability improvement”).

Întreg ansamblul de activităţi cunoscute şi declarate legate de fiabilitate au ca obiectiv garantarea şi asigurarea că fiabilitatea şi mentenabilitatea sunt ceea ce ele trebuie să fie. Aspectele de conducere au căpătat forme şi conţinut bine conturate prin managementul calităţii şi fiabilităţii la concepţie-fabricaţie şi managementul mentenanţei la utilizare.

5

DEFINIŢIA FIABILITĂŢII. INTERPRETĂRI

Fiabilitatea (Reliability, symbol R(t)) reprezintă "caracteristica unui produs exprimată prin probabilitatea îndeplinirii funcţiei cerute, în condiţii date, pe o durată de timp specificată". Această definiţie conţine cinci concepte fundamentale:

a) Conceptul de caracteristică. Fiabilitatea este deci o caracteristică a unui produs, care poate fi determinată şi caracterizată, la fel ca şi celelalte caracteristici tehnice (putere, turaţie etc.) şi exprimată cantitativ.

Fiabilitatea trebuie să aibă acelaşi statut ca şi celelalte caracteristici tehnice: să fie considerată începând de la concepţie-proiectare, să fie urmărită corespunzător în fabricaţie şi să fie atestată prin încercări sau prin alte metode de estimare.

b) Conceptul de probabilitate. Fiabilitatea este exprimată printr-o probabilitate şi are o valoare cuprinsă între 0 şi 1. Fiind o probabilitate nu poate fi măsurată direct aşa cum este cazul altor mărimi fizice, ci se determină pe baza metodelor statisticii matematice şi a teoriei probabilităţilor. Acest lucru constituie încă un obstacol important în asimilarea acestei caracteristici în mod corespunzător. În special pentru concepţie şi proiectare fiabilitatea trebuie privită ca o caracteristică de bază care să orienteze şi să optimizeze soluţia constructive.c) Conceptul de funcţie. Fiabilitatea presupune satisfacerea unei funcţii cerute. Acest lucru implică definirea corectă a funcţiei pe care trebuie să o realizeze.

În cazul unui element simplu funcţia înseamnă ceea ce trebuie să facă, în cadrul ansamblului din care face parte.

La produse sau echipamente complexe pot exista funcţii multiple, dependente de diferite stări şi regimuri de funcţionare considerate explicit sau implicit. Fiabilitatea se referă la toate aceste funcţii.

d) Conceptul de condiţii de funcţionare (de utilizare şi de mediu) reprezintă ansamblul condiţiilor pentru care a fost proiectat produsul. Se face observaţia ca în multe cazuri noţiunea de fiabilitate nu este interpretată corect, mai ales atunci când valoarea fiabilităţii este estimată prin prisma unor încercări de laborator în care solicitările nu sunt corelate cu cele din utilizarea normala.

Condiţiile de funcţionare influenţează direct fiabilitatea.

Un produs ideal are fiabilitatea corespunzătoare condiţiilor date. Necunoaşterea unor condiţii face ca fiabilitatea sa nu aibă valoarea dorita.

De aici decurg o serie de condiţii care privesc pe de-o parte utilizarea, iar pe de alta parte concepţia si proiectarea.

e) Conceptul de durată de funcţionare. Fiabilitatea presupune o durata de funcţionare exprimata în unităţi de timp (ore, zile, ani etc.) sau un număr de cicluri, conectări, manevre etc.

6

În concluzie, durata simbolizată cu “t” se exprimă în unităţile caracteristice ale produsului respectiv.

Exprimarea corectă a fiabilităţii presupune precizări referitoare la cele cinci concepte enumerate.

Neglijarea unui termen al definiţiei generează confuzii şi nu poate avea utilitate tehnică.

Definiţia este valabilă atât pentru un element simplu, component sau produs, cât şi pentru un sistem tehnic sau echipament unitar.

Interpretarea corectă a definiţiei fiabilităţii este deosebit de importantă, atât pentru concepţie şi proiectare, cât şi pentru utilizare. Deocamdată se constată că fiabilitatea ridică mai multe probleme decât reuşeşte să rezolve, dar perfecţionarea metodelor de investigaţie va conduce cu siguranţă la transformarea noţiunii de fiabilitate în principala caracteristică a unui produs.

7

Capitolul II

Studiul comportarii in exploatare a utilajului automat de debitat bagheta TC-292

Se vor lua in studiu 10 astfel de echipamente care vor fi monitorizate pe parcursul a 2000 de ore de functionare. Acestea vor fi repartizate la 10 persoane diferite

Utilajul automat de debitat bagheta TC-292Nr crt.

Proprietar

1. Florescu Ioana2. Petrescu Bogdan3. Patraulea Alexandru4. Matescu Irina5. Cristolovean Iulian6. Popescu Maria7. Spataru Andrei8. Georgescu Adrian9. Dantus Mihaela10. Nicutu Florin

8

Conceperea si completarea fiselor individuale de urmarire a utilajului automat de debitat bagheta TC-292

FISA DE URMARIRE A UTILAJULUI AUTOMAT DE DEBITAT BAGHETA TC-292

Proprietar : Florescu Ioana

Data intrarii in exploatare:14.10.2011

Nr de identificare:01

9

10

Nr. Crt.

Defectiunea Numarul de ore lucrate pana la

defectare

Cauza defectarii Timp de lucru pentru remediere

Costul remedierii Observatii

1 Nici o miscare 20 ore Conexiunea de aer e defecta.

Defectiune electrica

Valva defecta

1ora 100 lei Se verifica intrerupatorul de siguranta

Se verifica siguranta

Se controleaza conexiunile de aer

Se controleaza presiunea aerului de la regulatorul de presiune

2 Motoarele nu functioneaza Discurile inainteaza fara sa se invarta

510 ore Defectiune electrica

Switch-ul de aer nu primeste aer sau este defect

4 ore 1000 Lei Se verifica intrerupatorul de siguranta


Se verifica voltajul de intrare

Se verifica rezistenta

Se verifica conexiunile la aer

Daca s-a stricat switch-ul se va schimba

3 Capacul este inchis dar discul nu se ridica

945 ore Pistonul sau valva sunt defecte

Switch-ul capacului este

2 ore 300 Lei Controlul valvei cilindru

Se schimba cu una noua


Proprietar : Petrescu Bogdan



11

12

Nr. Crt.


defectare




150 Defectiune electrica








2 Discul de debitare nu coboara 1300 ore Defectiune a pistonului sau valvei

Jumatate de ora 100 Ron Controlul valvei cilindru

3 De la debitare iese rumegus galben

1700 ore Discurile s-au tocit sau s-au rupt dintii Viteza de inaintare a discurilor este mare

1 ora 500 Ron Se ascut discurile sau se schimba cu unele noiSe seteaza viteza cilindrului discurilor

4 Discurile se intorc nu se deschid pistoanele

830 ore Defectiune PPL 1 ora 400 Ron Se schimba PPL



Switch-ul capacului este defect

Setarea valvei de



Se face setarea valvei de reglare a vitezei


Proprietar : Patraulea Alexandru



13

14

Nr. Crt.


defectare






Setarea valvei de reglare a vitezei este prea stransa






Valva defecta












6 Motoarele nu functioneaza Discurile inainteaza fara sa se


4 ore 1000 Lei Se verifica intrerupatorul de


Proprietar : Mateescu Irina



15

16

Nr. Crt.


defectare



1 Nici o miscare 290ore Conexiunea de aer e defecta.


Valva defecta
















Switch-ul capacului este




Proprietar : Cristolovean Iulian



17

18

Nr. Crt.


defectare





















Valva defecta



Se controleaza conexiunile de


Proprietar : Popescu Maria



19

20

Nr. Crt.


defectare












Valva defecta
















Proprietar : Spataru Andrei



21

22

Nr. Crt.


defectare






















Setarea valvei de





Proprietar : Georgescu Adrian



23

24

Nr. Crt.


defectare
















Valva defecta












Proprietar : Dantus Mihaela



25

26

Nr. Crt.


defectare














Valva defecta






1700 ore Discurile s-au tocit sau s-au rupt dintii Viteza de inaintare a discurilor este



Proprietar : Nicutu Florin



27

28

Nr. Crt.


defectare

















Valva defecta










FISA DE CENTRALIZARE A DEFECTIUNILOR

LEGENDA

MNF -MOTOARELE NU FUNCTIONEAZADDNF-DISCUL DE DEBITARE NU FUNCTIONEAZADIR-DELA DEBITARE IESE RUMEGUSNM-NICI O MISCAREDSI-DISCURILE SE INTORC NU SE DESCHIDE PISTONULCI-CAPACUL ESTE INCHIS

29

Nr. obiectului studiat Defectiunea si momentul aparitiei1 20 NM ,510 MNF,945 CI,1300 DDNF ,1700 DIR ,830 DSI2 150 MNF,1300 DDNF,1700 DIR, 830 DSI ,945 CI ,20 NM3 190 CI,410 NM ,745 DDNF ,1900 DIR ,1600 DSI ,1920 MNF4 290 NM ,510 MNF ,945 CI , 1300 DDNF ,1700 DIR ,1450 DSI5 450 DIR 1920 DSI 527 DDNF , 510 MNF ,986 NM ,500 CI6 290 CI,1920 NM ,1700 DIR 846 DSI ,1300 DDNF ,1380 MNF7 475 DIR,1920 MNF,1920 DSI ,580 DDNF ,945 CI ,1920 NM8 500 DSI ,1300 DDNF ,945 CI ,986 NM ,1700 DIR ,510 MNF9 550 MNF ,986 NM ,1700 DIR ,1740 DSI ,1380 DDNF ,1600 CI 10 620 DDNF ,975 CI ,1380 DIR ,665 NM ,975 DSI ,1920 MNF

Capitolul III

Calculul si analiza indicatorilor de fiabilitate

3.1 Determinarea marimii intervalelor de studiu

Studiul se face cu luarea in considerare doar a primelor caderi manifestate la fiecare

produs ,se constata ca prima cadere se considera cea de la nr 1. (20 ore) si ultima cadere cea

de la echipamentul 10 (1920<ore).

Dt=tmax−tmin

1+3,32lg∑ ¿ [h]

tmax¿ momentul aparitiei celeima i intarziate defectiuni dincele 10 ec h ipamente

tmin=momentul aparitiei primeidefectiuni

Dt=620−20

1+3,32lg10 =138.88

Se adopta Dt=140 [h]

3.2. Alegerea legii de repartitie utilizata si motivarea acesteia

Determinarea parametrilor legii de repartitie Weibull se face in felul urmator:

Estimarea parametrului de pozitie γ ,care determina de fapt pozitia curbelor in raport cu

originea timpului ,se face prin determinarea pe diagrama a punctelor care reprezinta

momentele de timp corespunzator frecventelor relative inscrise.

Daca punctele se aliniaza dupa o dreapta parametrul γ este egal cu 0.Daca punctele nu se

aliniaza dupa o dreapta ,valoarea lui γ se poate citi direct pe grafic dupa efectuarea operatiei

de translatie a curbei sau se estimeaza printr-o formula de interpolare de forma :

γ = t 1∗t 3−t 22

( t 1+t 3 )−2∗t 2=

unde :t1 si t3 reprezinta abscisele extremelor curbei ,iar t2 abscisa punctului mediu al

frecventelor relative cumulate;

Datorita faptului ca punctele se aliniaza dupa o dreapta parametrul γ=0

30

3.3. Calculul indicatorilor de fiabilitate

Tabelul 3.1. Centralizarea defectiunilor pe intervale de studiu

Dt

Nr.crt

0-140 140-280 280-420 420-560 560-700

1 20 NM2 150MNF3 190 CI4 290NM5 450DIR6 290 CI7 475 DIR8 500 DSI9 550 MNF10 620 DDNF

Tabelul 3.2. Calculul indicatorilor de fiabilitate

Dt

Parametrii

0-140 140-280 280-420 420-560 560-700

ti 70 210 350 490 630ni 1 2 2 4 1∑ ¿ 1 3 5 9 10F*(ti) 0,1 0,3 0,5 0,7 0,9F(ti) 0,02161 0,21517 0,52547 0,79044 0,93389R(ti) 0,97862 0,78482 0,47452 0,20955 0,06610f(ti)*10−3 6,707 1,992 2,223 1,4703 6,271Z(ti)*10−3 6,7921 2,5383 4,6856 7,0165 9,4863d 0,07839 0,08483 0,02547 0,09044 0,03389

Unde:

ni –frecventa absoluta a caderilor

∑ ¿−¿¿ frecventa absoluta cumulata a caderilor

F ¿(ti)-frecventa relativa cumulata a caderilor

F(ti)-functia de nefiabilitate

R(ti) –functia de fiabilitate

f(ti)- functia de densitate de probabilitate a caderilor aleatoare

z(ti)-rata sau intensitatea caderilor

d-testul de verosimilitate

Din realizarea diagramei Allan Plait am identificat urmatoarele valori pentru parametrii necesari

31

În diagrama Allan Plait am identificat următoarele valori pentru parametrii necesari:

γ = 0 deoarece punctele s-au aliniat pe o dreaptă

β = 2,2 s-a obținut la perpendicular parabolei la dreapta Waibul

η = 402 ,s-a apreciat 400 obținandu-se la perpendiculara dreptei Waibul cu abscisa

suplimentară în t

Funcția de nefiabilitate se calculează cu relația:

F(ti)= 1- et− γ

η β

Frecvența relativă cumulată a căderilor se calculează cu relația:

F*(ti)= ΣniN

unde: N- numărul de echipamente

Funcția de fiabilitate se determină cu relația:

R(ti)=e t−γ

η β

Funcția de densitate de probabilitate a căderilor aleatoare se stabilește cu relația: f(ti)=βη *( ti−γ

η )β−1

. e−( ti−γ

η )β❑

Intensitatea de defectare se obține cu relația:

z(ti)= βη

.( ti−γη )

β−1

Testul de verosimilitate se determină cu relația:

dmax=|F*(ti)- F(ti)|

unde:dmax<λ

√∋¿¿

32

Determinarea mediei de bună funcționare se efectuează cu relația:

m= γ+η*Г(1+1β )

m= 0+400*0,8872= 354,88 [h]

Conform diagramei Allan Plait, pentru Г(1,4)= 0,8872

Calculul abaterii medii pătratice, σ se calculează iar coeficientul de variație,υ cu relația:

σ = η √ Г(1+2β )- Г2(1+

1β )

σ =400√ Г ¿¿(1+1β ) = 400*0,2729= 109,16 [h]

υ=σm =

109,16354,88 = 0,30759

3.4 Reprezentarea grafică a indicatorilor de fiabilitate

140 280 420 560 7000

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

F(ti)

F(ti)

Fig 3.1. Reprezentarea grafica a functiei de nefiabilitate

33

140 280 420 560 7000

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

R(ti)

R(ti)

Fig 3.2. Reprezentarea grafica a functiei de fiabilitate

140 280 420 560 7000

2

4

6

8

10

12

f(ti)

Column2

Fig 3.3. Reprezentarea grafica a functiei de densitate

34

140 280 420 560 7000

2

4

6

8

10

12

z(ti)

Column2

Fig 3.4. Reprezentarea grafica a ratei caderilor

Analizand graficele observam ca in cazul produsul analizat utilajul automat de debitat bagheta TC-292

,odata cu cresterea numarului de ore lucrate creste deasemenea si numarul de defectiuni aparute

35

Capitolul IV

Propuneri de imbunatatire a fiabilitatii utilajului de debitat bagheta TC-292

Diagrama Pareto este un instrument de analiză calitativă deoarece se concentrează asupra parametrilor procesului prin prisma frecvenței de apariție. În acest caz parametrii sunt defecțiunile apărute la cele zece aparate TC-292

NM MNF CI DIR DSI DDNF0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

Fig 4.1. Diagrama Pareto pentru toate caderile inregistrate

Din Diagrama Pareto pentru toate căderile înregistrate (fig.4.1.), se observă că cele mai

frecvente probleme sunt de natura electrica ,unele provin odata cu detrioararea

motorului ,incapacitatea de functionare a discului sau producerea unui fenomen de tocire sau

rupere a dintilor discurilor.Pentru soluționarea acestei probleme se propune controlarea

aparatului inainte de functionare ,verificarea intrerupatorului de siguranta ,conexiunile la

aer ,controlul valvei cilindrice , ascutirea discurilor sau schimbarea acestora cu unele noi.

36

BIBLIOGRAFIE

1. Bratucu Gheorghe, Calitatea echipamentelor pentru procesarea produselor alimentare, Ed.

Universitatea Transilvania din Brașov, 2012.

2. http://www.practicmagazin.ro/Masina+de+taiat+bagheta+digital+TC+295-6071.html

3. http://www.unitc.ro/companie/

37

http://www.practicmagazin.ro/Masina+de+taiat+bagheta+digital+TC+295-6071.html

studiul de fiabilitate

Documents